JavaScript 函數(shù)

  • 函數(shù)
    • 函數(shù)定義與調(diào)用
    • 變量作用域
    • 全局變量
    • 方法
    • 高階函數(shù)
    • 閉包
    • 箭頭函數(shù)
    • $generator$

函數(shù)

函數(shù)定義與調(diào)用

定義函數(shù)

在JavaScript中,定義函數(shù)的方式如下:

function abs(x) {
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
}

上述abs()函數(shù)的定義如下:

  • function指出這是一個(gè)函數(shù)定義;
  • abs是函數(shù)的名稱;
  • (x)括號(hào)內(nèi)列出函數(shù)的參數(shù),多個(gè)參數(shù)以,分隔;
  • { ... }之間的代碼是函數(shù)體,可以包含若干語句,甚至可以沒有任何語句。

請(qǐng)注意,函數(shù)體內(nèi)部的語句在執(zhí)行時(shí),一旦執(zhí)行到return時(shí),函數(shù)就執(zhí)行完畢,并將結(jié)果返回。因此,函數(shù)內(nèi)部通過條件判斷和循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的邏輯。

如果沒有return語句,函數(shù)執(zhí)行完畢后也會(huì)返回結(jié)果,只是結(jié)果為undefined

由于JavaScript的函數(shù)也是一個(gè)對(duì)象,上述定義的abs()函數(shù)實(shí)際上是一個(gè)函數(shù)對(duì)象,而函數(shù)名abs可以視為指向該函數(shù)的變量。

因此,第二種定義函數(shù)的方式如下:

var abs = function (x) {
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
};

在這種方式下,function (x) { ... }是一個(gè)匿名函數(shù),它沒有函數(shù)名。
但是,這個(gè)匿名函數(shù)賦值給了變量abs,所以,通過變量abs就可以調(diào)用該函數(shù)。

上述兩種定義完全等價(jià),注意第二種方式按照完整語法需要在函數(shù)體末尾加一個(gè);
表示賦值語句結(jié)束。

調(diào)用函數(shù)

調(diào)用函數(shù)時(shí),按順序傳入?yún)?shù)即可:

abs(10); // 返回10
abs(-9); // 返回9

由于JavaScript允許傳入任意個(gè)參數(shù)而不影響調(diào)用,
因此傳入的參數(shù)比定義的參數(shù)多也沒有問題,雖然函數(shù)內(nèi)部并不需要這些參數(shù):

abs(10, 'blablabla'); // 返回10
abs(-9, 'haha', 'hehe', null); // 返回9

傳入的參數(shù)比定義的少也沒有問題:

abs(); // 返回NaN

此時(shí)abs(x)函數(shù)的參數(shù)x將收到undefined,計(jì)算結(jié)果為NaN

要避免收到undefined,可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行檢查:

function abs(x) {
    if (typeof x !== 'number') {
        throw 'Not a number';
    }
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
}
$arguments$

JavaScript還有一個(gè)免費(fèi)贈(zèng)送的關(guān)鍵字arguments,它只在函數(shù)內(nèi)部起作用,
并且永遠(yuǎn)指向當(dāng)前函數(shù)的調(diào)用者傳入的所有參數(shù)。arguments類似Array但它不是一個(gè)Array

function foo(x) {
    alert(x); // 10
    for (var i=0; i<arguments.length; i++) {
        alert(arguments[i]); // 10, 20, 30
    }
}
foo(10, 20, 30);

利用arguments,你可以獲得調(diào)用者傳入的所有參數(shù)。也就是說,即使函數(shù)不定義任何參數(shù),還是可以拿到參數(shù)的值:

function abs() {
    if (arguments.length === 0) {
        return 0;
    }
    var x = arguments[0];
    return x >= 0 ? x : -x;
}

abs(); // 0
abs(10); // 10
abs(-9); // 9

實(shí)際上arguments最常用于判斷傳入?yún)?shù)的個(gè)數(shù)。你可能會(huì)看到這樣的寫法:

// foo(a[, b], c)
// 接收2~3個(gè)參數(shù),b是可選參數(shù),如果只傳2個(gè)參數(shù),b默認(rèn)為null:
function foo(a, b, c) {
    if (arguments.length === 2) {
        // 實(shí)際拿到的參數(shù)是a和b,c為undefined
        c = b; // 把b賦給c
        b = null; // b變?yōu)槟J(rèn)值
    }
    // ...
}

要把中間的參數(shù)b變?yōu)椤翱蛇x”參數(shù),就只能通過arguments判斷,然后重新調(diào)整參數(shù)并賦值。

$rest$參數(shù)

由于JavaScript函數(shù)允許接收任意個(gè)參數(shù),于是我們就不得不用arguments來獲取所有參數(shù):

function foo(a, b) {
    var i, rest = [];
    if (arguments.length > 2) {
        for (i = 2; i<arguments.length; i++) {
            rest.push(arguments[i]);
        }
    }
    console.log('a = ' + a);
    console.log('b = ' + b);
    console.log(rest);
}

為了獲取除了已定義參數(shù)a、b之外的參數(shù),我們不得不用arguments
并且循環(huán)要從索引2開始以便排除前兩個(gè)參數(shù),這種寫法很別扭,只是為了獲得額外的rest參數(shù),有沒有更好的方法?

ES6標(biāo)準(zhǔn)引入了rest參數(shù),上面的函數(shù)可以改寫為:

function foo(a, b, ...rest) {
    console.log('a = ' + a);
    console.log('b = ' + b);
    console.log(rest);
}

foo(1, 2, 3, 4, 5);
// 結(jié)果:
// a = 1
// b = 2
// Array [ 3, 4, 5 ]

foo(1);
// 結(jié)果:
// a = 1
// b = undefined
// Array []

rest參數(shù)只能寫在最后,前面用...標(biāo)識(shí),從運(yùn)行結(jié)果可知,傳入的參數(shù)先綁定ab
多余的參數(shù)以數(shù)組形式交給變量rest,所以,不再需要arguments我們就獲取了全部參數(shù)。

如果傳入的參數(shù)連正常定義的參數(shù)都沒填滿,也不要緊,rest參數(shù)會(huì)接收一個(gè)空數(shù)組(注意不是undefined)。

小心你的return語句

前面我們講到了JavaScript引擎有一個(gè)在行末自動(dòng)添加分號(hào)的機(jī)制,
這可能讓你栽到return語句的一個(gè)大坑:

function foo() {
    return { name: 'foo' };
}

foo(); // { name: 'foo' }

如果把return語句拆成兩行:

function foo() {
    return
        { name: 'foo' };
}

foo(); // undefined

要小心了,由于JavaScript引擎在行末自動(dòng)添加分號(hào)的機(jī)制,上面的代碼實(shí)際上變成了:

function foo() {
    return; // 自動(dòng)添加了分號(hào),相當(dāng)于return undefined;
        { name: 'foo' }; // 這行語句已經(jīng)沒法執(zhí)行到了
}

所以正確的多行寫法是:

function foo() {
    return { // 這里不會(huì)自動(dòng)加分號(hào),因?yàn)閧表示語句尚未結(jié)束
        name: 'foo'
    };
}

變量作用域

在JavaScript中,用var申明的變量實(shí)際上是有作用域的。

如果一個(gè)變量在函數(shù)體內(nèi)部申明,則該變量的作用域?yàn)檎麄€(gè)函數(shù)體,在函數(shù)體外不可引用該變量:

'use strict';

function foo() {
    var x = 1;
    x = x + 1;
}

x = x + 2; // ReferenceError! 無法在函數(shù)體外引用變量x

如果兩個(gè)不同的函數(shù)各自申明了同一個(gè)變量,
那么該變量只在各自的函數(shù)體內(nèi)起作用。
換句話說,不同函數(shù)內(nèi)部的同名變量互相獨(dú)立,互不影響:

'use strict';

function foo() {
    var x = 1;
    x = x + 1;
}

function bar() {
    var x = 'A';
    x = x + 'B';
}

由于JavaScript的函數(shù)可以嵌套,
此時(shí),內(nèi)部函數(shù)可以訪問外部函數(shù)定義的變量,反過來則不行:

'use strict';

function foo() {
    var x = 1;
    function bar() {
        var y = x + 1; // bar可以訪問foo的變量x!
    }
    var z = y + 1; // ReferenceError! foo不可以訪問bar的變量y!
}

如果內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)的變量名重名怎么辦?

'use strict';

function foo() {
    var x = 1;
    function bar() {
        var x = 'A';
        alert('x in bar() = ' + x); // 'A'
    }
    alert('x in foo() = ' + x); // 1
    bar();
}

這說明JavaScript的函數(shù)在查找變量時(shí)從自身函數(shù)定義開始,
從“內(nèi)”向“外”查找。如果內(nèi)部函數(shù)定義了與外部函數(shù)重名的變量,則內(nèi)部函數(shù)的變量將“屏蔽”外部函數(shù)的變量。

全局變量

不在任何函數(shù)內(nèi)定義的變量就具有全局作用域。實(shí)際上,JavaScript默認(rèn)有一個(gè)全局對(duì)象window,全局作用域的變量實(shí)際上被綁定到window的一個(gè)屬性:

'use strict';

var course = 'Learn JavaScript';
alert(course); // 'Learn JavaScript'
alert(window.course); // 'Learn JavaScript'

因此,直接訪問全局變量course和訪問window.course是完全一樣的。

你可能猜到了,由于函數(shù)定義有兩種方式,以變量方式var foo = function () {}定義的函數(shù)實(shí)際上也是一個(gè)全局變量,
因此,頂層函數(shù)的定義也被視為一個(gè)全局變量,并綁定到window對(duì)象:

'use strict';

function foo() {
    alert('foo');
}

foo(); // 直接調(diào)用foo()
window.foo(); // 通過window.foo()調(diào)用

方法

在一個(gè)對(duì)象中綁定函數(shù),稱為這個(gè)對(duì)象的方法。

在JavaScript中,對(duì)象的定義是這樣的:

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990
};

但是,如果我們給xiaoming綁定一個(gè)函數(shù),就可以做更多的事情。比如,寫個(gè)age()方法,返回xiaoming的年齡:

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: function () {
        var y = new Date().getFullYear();
        return y - this.birth;
    }
};

xiaoming.age; // function xiaoming.age()
xiaoming.age(); // 今年調(diào)用是25,明年調(diào)用就變成26了

綁定到對(duì)象上的函數(shù)稱為方法,和普通函數(shù)也沒啥區(qū)別,
但是它在內(nèi)部使用了一個(gè)this關(guān)鍵字,這個(gè)東東是什么?

在一個(gè)方法內(nèi)部,this是一個(gè)特殊變量,它始終指向當(dāng)前對(duì)象,
也就是xiaoming這個(gè)變量。
所以,this.birth可以拿到xiaomingbirth屬性。

讓我們拆開寫:

function getAge() {
    var y = new Date().getFullYear();
    return y - this.birth;
}

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: getAge
};

xiaoming.age(); // 25, 正常結(jié)果
getAge(); // NaN

單獨(dú)調(diào)用函數(shù)getAge()怎么返回了NaN?請(qǐng)注意,我們已經(jīng)進(jìn)入到了JavaScript的一個(gè)大坑里。

JavaScript的函數(shù)內(nèi)部如果調(diào)用了this,那么這個(gè)this到底指向誰?

答案是,視情況而定!

如果以對(duì)象的方法形式調(diào)用,比如xiaoming.age()
該函數(shù)的this指向被調(diào)用的對(duì)象,也就是xiaoming,這是符合我們預(yù)期的。

如果單獨(dú)調(diào)用函數(shù),比如getAge(),此時(shí),該函數(shù)的this指向全局對(duì)象,也就是window

坑爹啊!

更坑爹的是,如果這么寫:

var fn = xiaoming.age; // 先拿到xiaoming的age函數(shù)
fn(); // NaN

也是不行的!要保證this指向正確,必須用obj.xxx()的形式調(diào)用!

由于這是一個(gè)巨大的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,要想糾正可沒那么簡(jiǎn)單。
ECMA決定,在strict模式下讓函數(shù)的this指向undefined
因此,在strict模式下,你會(huì)得到一個(gè)錯(cuò)誤:

'use strict';

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: function () {
        var y = new Date().getFullYear();
        return y - this.birth;
    }
};

var fn = xiaoming.age;
fn(); // Uncaught TypeError: Cannot read property 'birth' of undefined

這個(gè)決定只是讓錯(cuò)誤及時(shí)暴露出來,并沒有解決this應(yīng)該指向的正確位置。

有些時(shí)候,喜歡重構(gòu)的你把方法重構(gòu)了一下:

'use strict';

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: function () {
        function getAgeFromBirth() {
            var y = new Date().getFullYear();
            return y - this.birth;
        }
        return getAgeFromBirth();
    }
};

xiaoming.age(); // Uncaught TypeError: Cannot read property 'birth' of undefined

結(jié)果又報(bào)錯(cuò)了!原因是this指針只在age方法的函數(shù)內(nèi)指向xiaoming
在函數(shù)內(nèi)部定義的函數(shù),this又指向undefined了!
(在非strict模式下,它重新指向全局對(duì)象window!)

修復(fù)的辦法也不是沒有,我們用一個(gè)that變量首先捕獲this

'use strict';

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: function () {
        var that = this; // 在方法內(nèi)部一開始就捕獲this
        function getAgeFromBirth() {
            var y = new Date().getFullYear();
            return y - that.birth; // 用that而不是this
        }
        return getAgeFromBirth();
    }
};

xiaoming.age(); // 25

var that = this;
你就可以放心地在方法內(nèi)部定義其他函數(shù),而不是把所有語句都堆到一個(gè)方法中。

$apply$

雖然在一個(gè)獨(dú)立的函數(shù)調(diào)用中,根據(jù)是否是strict模式,this指向undefinedwindow
不過,我們還是可以控制this的指向的!

要指定函數(shù)的this指向哪個(gè)對(duì)象,可以用函數(shù)本身的apply方法,
它接收兩個(gè)參數(shù),第一個(gè)參數(shù)就是需要綁定的this變量,第二個(gè)參數(shù)是Array,表示函數(shù)本身的參數(shù)。

apply修復(fù)getAge()調(diào)用:

function getAge() {
    var y = new Date().getFullYear();
    return y - this.birth;
}

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: getAge
};

xiaoming.age(); // 25
getAge.apply(xiaoming, []); // 25, this指向xiaoming, 參數(shù)為空

另一個(gè)與apply()類似的方法是call(),唯一區(qū)別是:

apply()把參數(shù)打包成Array再傳入;

call()把參數(shù)按順序傳入。

比如調(diào)用Math.max(3, 5, 4),分別用apply()call()實(shí)現(xiàn)如下:

Math.max.apply(null, [3, 5, 4]); // 5
Math.max.call(null, 3, 5, 4); // 5

對(duì)普通函數(shù)調(diào)用,我們通常把this綁定為null

裝飾器

利用apply(),我們還可以動(dòng)態(tài)改變函數(shù)的行為。

JavaScript的所有對(duì)象都是動(dòng)態(tài)的,即使內(nèi)置的函數(shù),我們也可以重新指向新的函數(shù)。

現(xiàn)在假定我們想統(tǒng)計(jì)一下代碼一共調(diào)用了多少次parseInt()
可以把所有的調(diào)用都找出來,然后手動(dòng)加上count += 1
不過這樣做太傻了。最佳方案是用我們自己的函數(shù)替換掉默認(rèn)的parseInt()

var count = 0;
var oldParseInt = parseInt; // 保存原函數(shù)

window.parseInt = function () {
    count += 1;
    return oldParseInt.apply(null, arguments); // 調(diào)用原函數(shù)
};

// 測(cè)試:
parseInt('10');
parseInt('20');
parseInt('30');
count; // 3

高階函數(shù)

JavaScript的函數(shù)其實(shí)都指向某個(gè)變量。既然變量可以指向函數(shù),函數(shù)的參數(shù)能接收變量,
那么一個(gè)函數(shù)就可以接收另一個(gè)函數(shù)作為參數(shù),這種函數(shù)就稱之為高階函數(shù)。

$map/reduce$
$map$

舉例說明,比如我們有一個(gè)函數(shù)f(x)=x2,要把這個(gè)函數(shù)作用在一個(gè)數(shù)組[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上,就可以用map實(shí)現(xiàn)。

由于map()方法定義在JavaScript的Array中,我們調(diào)用Arraymap()方法,
傳入我們自己的函數(shù),就得到了一個(gè)新的Array作為結(jié)果:

function pow(x) {
    return x * x;
}

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(pow); // [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

map()傳入的參數(shù)是pow,即函數(shù)對(duì)象本身。

你可能會(huì)想,不需要map(),寫一個(gè)循環(huán),也可以計(jì)算出結(jié)果:

var f = function (x) {
    return x * x;
};

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
var result = [];
for (var i=0; i<arr.length; i++) {
    result.push(f(arr[i]));
}

的確可以,但是,從上面的循環(huán)代碼,我們無法一眼看明白“把f(x)作用在Array的每一個(gè)元素并把結(jié)果生成一個(gè)新的Array”。

所以,map()作為高階函數(shù),事實(shí)上它把運(yùn)算規(guī)則抽象了,
因此,我們不但可以計(jì)算簡(jiǎn)單的f(x)=x2
還可以計(jì)算任意復(fù)雜的函數(shù),比如,把Array的所有數(shù)字轉(zhuǎn)為字符串:

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(String); // ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

只需要一行代碼。

$reduce$

再看reduce的用法。Arrayreduce()把一個(gè)函數(shù)作用在這個(gè)Array[x1, x2, x3...]上,這個(gè)函數(shù)必須接收兩個(gè)參數(shù),reduce()把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個(gè)元素做累積計(jì)算,其效果就是:

[x1, x2, x3, x4].reduce(f) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

比方說對(duì)一個(gè)Array求和,就可以用reduce實(shí)現(xiàn):

var arr = [1, 3, 5, 7, 9];
arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
}); // 25
$filter$

filter也是一個(gè)常用的操作,它用于把Array的某些元素過濾掉,然后返回剩下的元素。

map()類似,Arrayfilter()也接收一個(gè)函數(shù)。和map()不同的是,filter()把傳入的函數(shù)依次作用于每個(gè)元素,然后根據(jù)返回值是true還是false決定保留還是丟棄該元素。

例如,在一個(gè)Array中,刪掉偶數(shù),只保留奇數(shù),可以這么寫:

var arr = [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15];
var r = arr.filter(function (x) {
    return x % 2 !== 0;
});
r; // [1, 5, 9, 15]

把一個(gè)Array中的空字符串刪掉,可以這么寫:

var arr = ['A', '', 'B', null, undefined, 'C', '  '];
var r = arr.filter(function (s) {
    return s && s.trim(); // 注意:IE9以下的版本沒有trim()方法
});
r; // ['A', 'B', 'C']

可見用filter()這個(gè)高階函數(shù),關(guān)鍵在于正確實(shí)現(xiàn)一個(gè)“篩選”函數(shù)。

回調(diào)函數(shù)

filter()接收的回調(diào)函數(shù),其實(shí)可以有多個(gè)參數(shù)。通常我們僅使用第一個(gè)參數(shù),表示Array的某個(gè)元素。回調(diào)函數(shù)還可以接收另外兩個(gè)參數(shù),表示元素的位置和數(shù)組本身:

var arr = ['A', 'B', 'C'];
var r = arr.filter(function (element, index, self) {
    console.log(element); // 依次打印'A', 'B', 'C'
    console.log(index); // 依次打印0, 1, 2
    console.log(self); // self就是變量arr
    return true;
});
$sort$

排序也是在程序中經(jīng)常用到的算法。
無論使用冒泡排序還是快速排序,排序的核心是比較兩個(gè)元素的大小。
如果是數(shù)字,我們可以直接比較,但如果是字符串或者兩個(gè)對(duì)象呢?
直接比較數(shù)學(xué)上的大小是沒有意義的,因此,比較的過程必須通過函數(shù)抽象出來。
通常規(guī)定,對(duì)于兩個(gè)元素xy,如果認(rèn)為x < y,則返回-1
如果認(rèn)為x == y,則返回0,如果認(rèn)為x > y,則返回1
這樣,排序算法就不用關(guān)心具體的比較過程,而是根據(jù)比較結(jié)果直接排序。

JavaScript的Arraysort()方法就是用于排序的,但是排序結(jié)果可能讓你大吃一驚:

// 看上去正常的結(jié)果:
['Google', 'Apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Apple', 'Google', 'Microsoft'];

// apple排在了最后:
['Google', 'apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Google', 'Microsoft", 'apple']

// 無法理解的結(jié)果:
[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]

第二個(gè)排序把apple排在了最后,
是因?yàn)樽址鶕?jù)ASCII碼進(jìn)行排序,而小寫字母a的ASCII碼在大寫字母之后。

第三個(gè)排序結(jié)果是什么鬼?簡(jiǎn)單的數(shù)字排序都能錯(cuò)?

這是因?yàn)?code>Array的sort()方法默認(rèn)把所有元素先轉(zhuǎn)換為String再排序,結(jié)果'10'排在了'2'的前面,因?yàn)樽址?code>'1'比字符'2'的ASCII碼小。

如果不知道sort()方法的默認(rèn)排序規(guī)則,直接對(duì)數(shù)字排序,絕對(duì)栽進(jìn)坑里!

幸運(yùn)的是,sort()方法也是一個(gè)高階函數(shù),它還可以接收一個(gè)比較函數(shù)來實(shí)現(xiàn)自定義的排序。

要按數(shù)字大小排序,我們可以這么寫:

var arr = [10, 20, 1, 2];
arr.sort(function (x, y) {
    if (x < y) {
        return -1;
    }
    if (x > y) {
        return 1;
    }
    return 0;
}); // [1, 2, 10, 20]

如果要倒序排序,我們可以把大的數(shù)放前面:

var arr = [10, 20, 1, 2];
arr.sort(function (x, y) {
    if (x < y) {
        return 1;
    }
    if (x > y) {
        return -1;
    }
    return 0;
}); // [20, 10, 2, 1]

默認(rèn)情況下,對(duì)字符串排序,是按照ASCII的大小比較的,
現(xiàn)在,我們提出排序應(yīng)該忽略大小寫,按照字母序排序。
要實(shí)現(xiàn)這個(gè)算法,不必對(duì)現(xiàn)有代碼大加改動(dòng),只要我們能定義出忽略大小寫的比較算法就可以:

var arr = ['Google', 'apple', 'Microsoft'];
arr.sort(function (s1, s2) {
    x1 = s1.toUpperCase();
    x2 = s2.toUpperCase();
    if (x1 < x2) {
        return -1;
    }
    if (x1 > x2) {
        return 1;
    }
    return 0;
}); // ['apple', 'Google', 'Microsoft']

忽略大小寫來比較兩個(gè)字符串,實(shí)際上就是先把字符串都變成大寫(或者都變成小寫),再比較。

從上述例子可以看出,高階函數(shù)的抽象能力是非常強(qiáng)大的,而且,核心代碼可以保持得非常簡(jiǎn)潔。

最后友情提示,sort()方法會(huì)直接對(duì)Array進(jìn)行修改,它返回的結(jié)果仍是當(dāng)前Array

var a1 = ['B', 'A', 'C'];
var a2 = a1.sort();
a1; // ['A', 'B', 'C']
a2; // ['A', 'B', 'C']
a1 === a2; // true, a1和a2是同一對(duì)象

閉包

函數(shù)作為返回值

高階函數(shù)除了可以接受函數(shù)作為參數(shù)外,還可以把函數(shù)作為結(jié)果值返回。

我們來實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)Array的求和。通常情況下,求和的函數(shù)是這樣定義的:

function sum(arr) {
    return arr.reduce(function (x, y) {
        return x + y;
    });
}

sum([1, 2, 3, 4, 5]); // 15

但是,如果不需要立刻求和,而是在后面的代碼中,根據(jù)需要再計(jì)算怎么辦?可以不返回求和的結(jié)果,而是返回求和的函數(shù)!

function lazy_sum(arr) {
    var sum = function () {
        return arr.reduce(function (x, y) {
            return x + y;
        });
    }
    return sum;
}

當(dāng)我們調(diào)用lazy_sum()時(shí),返回的并不是求和結(jié)果,而是求和函數(shù):

var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); // function sum()

調(diào)用函數(shù)f時(shí),才真正計(jì)算求和的結(jié)果:

f(); // 15

在這個(gè)例子中,我們?cè)诤瘮?shù)lazy_sum中又定義了函數(shù)sum
并且,內(nèi)部函數(shù)sum可以引用外部函數(shù)lazy_sum的參數(shù)和局部變量,
當(dāng)lazy_sum返回函數(shù)sum時(shí),相關(guān)參數(shù)和變量都保存在返回的函數(shù)中,
這種稱為“閉包(Closure)”的程序結(jié)構(gòu)擁有極大的威力。

請(qǐng)?jiān)僮⒁庖稽c(diǎn),當(dāng)我們調(diào)用lazy_sum()時(shí),每次調(diào)用都會(huì)返回一個(gè)新的函數(shù),即使傳入相同的參數(shù):

var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
f1 === f2; // false

f1()f2()的調(diào)用結(jié)果互不影響。

閉包

注意到返回的函數(shù)在其定義內(nèi)部引用了局部變量arr
所以,當(dāng)一個(gè)函數(shù)返回了一個(gè)函數(shù)后,其內(nèi)部的局部變量還被新函數(shù)引用,
所以,閉包用起來簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)起來可不容易。

另一個(gè)需要注意的問題是,返回的函數(shù)并沒有立刻執(zhí)行,而是直到調(diào)用了f()才執(zhí)行。我們來看一個(gè)例子:

function count() {
    var arr = [];
    for (var i=1; i<=3; i++) {
        arr.push(function () {
            return i * i;
        });
    }
    return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

在上面的例子中,每次循環(huán),都創(chuàng)建了一個(gè)新的函數(shù),
然后,把創(chuàng)建的3個(gè)函數(shù)都添加到一個(gè)Array中返回了。

你可能認(rèn)為調(diào)用f1()f2()f3()結(jié)果應(yīng)該是1,4,9,但實(shí)際結(jié)果是:

f1(); // 16
f2(); // 16
f3(); // 16

全部都是16!
原因就在于返回的函數(shù)引用了變量i,但它并非立刻執(zhí)行。
等到3個(gè)函數(shù)都返回時(shí),它們所引用的變量i已經(jīng)變成了4,因此最終結(jié)果為16。

返回閉包時(shí)牢記的一點(diǎn)就是:返回函數(shù)不要引用任何循環(huán)變量,或者后續(xù)會(huì)發(fā)生變化的變量。

如果一定要引用循環(huán)變量怎么辦?
方法是再創(chuàng)建一個(gè)函數(shù),用該函數(shù)的參數(shù)綁定循環(huán)變量當(dāng)前的值,無論該循環(huán)變量后續(xù)如何更改,已綁定到函數(shù)參數(shù)的值不變:

function count() {
    var arr = [];
    for (var i=1; i<=3; i++) {
        arr.push((function (n) {
            return function () {
                return n * n;
            }
        })(i));
    }
    return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

f1(); // 1
f2(); // 4
f3(); // 9

注意這里用了一個(gè)“創(chuàng)建一個(gè)匿名函數(shù)并立刻執(zhí)行”的語法:

(function (x) {
    return x * x;
})(3); // 9

理論上講,創(chuàng)建一個(gè)匿名函數(shù)并立刻執(zhí)行可以這么寫:

function (x) { return x * x } (3);

但是由于JavaScript語法解析的問題,會(huì)報(bào)SyntaxError錯(cuò)誤,
因此需要用括號(hào)把整個(gè)函數(shù)定義括起來:

(function (x) { return x * x }) (3);

通常,一個(gè)立即執(zhí)行的匿名函數(shù)可以把函數(shù)體拆開,一般這么寫:

(function (x) {
    return x * x;
})(3);

說了這么多,難道閉包就是為了返回一個(gè)函數(shù)然后延遲執(zhí)行嗎?

當(dāng)然不是!閉包有非常強(qiáng)大的功能。舉個(gè)栗子:

在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言里,比如Java和C++,要在對(duì)象內(nèi)部封裝一個(gè)私有變量,可以用private修飾一個(gè)成員變量。

在沒有class機(jī)制,只有函數(shù)的語言里,借助閉包,同樣可以封裝一個(gè)私有變量。
我們用JavaScript創(chuàng)建一個(gè)計(jì)數(shù)器:

'use strict';

function create_counter(initial) {
    var x = initial || 0;
    return {
        inc: function () {
            x += 1;
            return x;
        }
    }
}

它用起來像這樣:

var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3

var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13

在返回的對(duì)象中,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)閉包,該閉包攜帶了局部變量x,并且,從外部代碼根本無法訪問到變量x。換句話說,閉包就是攜帶狀態(tài)的函數(shù),并且它的狀態(tài)可以完全對(duì)外隱藏起來。

閉包還可以把多參數(shù)的函數(shù)變成單參數(shù)的函數(shù)。例如,要計(jì)算xy可以用Math.pow(x, y)函數(shù),不過考慮到經(jīng)常計(jì)算x2或x3,我們可以利用閉包創(chuàng)建新的函數(shù)pow2pow3

function make_pow(n) {
    return function (x) {
        return Math.pow(x, n);
    }
}

// 創(chuàng)建兩個(gè)新函數(shù):
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);

pow2(5); // 25
pow3(7); // 343

箭頭函數(shù)

ES6標(biāo)準(zhǔn)新增了一種新的函數(shù):Arrow Function(箭頭函數(shù))。

為什么叫Arrow Function?因?yàn)樗亩x用的就是一個(gè)箭頭:

x => x * x

上面的箭頭函數(shù)相當(dāng)于:

function (x) {
    return x * x;
}

箭頭函數(shù)相當(dāng)于匿名函數(shù),并且簡(jiǎn)化了函數(shù)定義。
箭頭函數(shù)有兩種格式,一種像上面的,只包含一個(gè)表達(dá)式,連{ ... }return都省略掉了。
還有一種可以包含多條語句,這時(shí)候就不能省略{ ... }return

x => {
    if (x > 0) {
        return x * x;
    }
    else {
        return - x * x;
    }
}

如果參數(shù)不是一個(gè),就需要用括號(hào)()括起來:

// 兩個(gè)參數(shù):
(x, y) => x * x + y * y

// 無參數(shù):
() => 3.14

// 可變參數(shù):
(x, y, ...rest) => {
    var i, sum = x + y;
    for (i=0; i<rest.length; i++) {
        sum += rest[i];
    }
    return sum;
}

如果要返回一個(gè)對(duì)象,就要注意,如果是單表達(dá)式,這么寫的話會(huì)報(bào)錯(cuò):

// SyntaxError:
x => { foo: x }

因?yàn)楹秃瘮?shù)體的{ ... }有語法沖突,所以要改為:

// ok:
x => ({ foo: x })
this

箭頭函數(shù)看上去是匿名函數(shù)的一種簡(jiǎn)寫,
但實(shí)際上,箭頭函數(shù)和匿名函數(shù)有個(gè)明顯的區(qū)別:
箭頭函數(shù)內(nèi)部的this是詞法作用域,由上下文確定。

回顧前面的例子,由于JavaScript函數(shù)對(duì)this綁定的錯(cuò)誤處理,
下面的例子無法得到預(yù)期結(jié)果:

var obj = {
    birth: 1990,
    getAge: function () {
        var b = this.birth; // 1990
        var fn = function () {
            return new Date().getFullYear() - this.birth; // this指向window或undefined
        };
        return fn();
    }
};

現(xiàn)在,箭頭函數(shù)完全修復(fù)了this的指向,this總是指向詞法作用域,也就是外層調(diào)用者obj

var obj = {
    birth: 1990,
    getAge: function () {
        var b = this.birth; // 1990
        var fn = () => new Date().getFullYear() - this.birth; // this指向obj對(duì)象
        return fn();
    }
};
obj.getAge(); // 25

如果使用箭頭函數(shù),以前的那種hack寫法:

var that = this;

就不再需要了。

由于this在箭頭函數(shù)中已經(jīng)按照詞法作用域綁定了,
所以,用call()或者apply()調(diào)用箭頭函數(shù)時(shí),
無法對(duì)this進(jìn)行綁定,即傳入的第一個(gè)參數(shù)被忽略:

var obj = {
    birth: 1990,
    getAge: function (year) {
        var b = this.birth; // 1990
        var fn = (y) => y - this.birth; // this.birth仍是1990
        return fn.call({birth:2000}, year);
    }
};
obj.getAge(2015); // 25

$generator$

generator(生成器)是ES6標(biāo)準(zhǔn)引入的新的數(shù)據(jù)類型。
一個(gè)generator看上去像一個(gè)函數(shù),但可以返回多次。

我們先復(fù)習(xí)函數(shù)的概念。一個(gè)函數(shù)是一段完整的代碼,調(diào)用一個(gè)函數(shù)就是傳入?yún)?shù),然后返回結(jié)果:

function foo(x) {
    return x + x;
}

var r = foo(1); // 調(diào)用foo函數(shù)

函數(shù)在執(zhí)行過程中,如果沒有遇到return語句
(函數(shù)末尾如果沒有return,就是隱含的return undefined;),
控制權(quán)無法交回被調(diào)用的代碼。

generator跟函數(shù)很像,定義如下:

function* foo(x) {
    yield x + 1;
    yield x + 2;
    return x + 3;
}

generator和函數(shù)不同的是,generatorfunction*定義(注意多出的*號(hào)),
并且,除了return語句,還可以用yield返回多次。

大多數(shù)同學(xué)立刻就暈了,generator就是能夠返回多次的“函數(shù)”?返回多次有啥用?

還是舉個(gè)栗子吧。

我們以一個(gè)著名的斐波那契數(shù)列為例,它由0,1開頭:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 ...

要編寫一個(gè)產(chǎn)生斐波那契數(shù)列的函數(shù),可以這么寫:

function fib(max) {
    var
        t,
        a = 0,
        b = 1,
        arr = [0, 1];
    while (arr.length < max) {
        t = a + b;
        a = b;
        b = t;
        arr.push(t);
    }
    return arr;
}

// 測(cè)試:
fib(5); // [0, 1, 1, 2, 3]
fib(10); // [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

函數(shù)只能返回一次,所以必須返回一個(gè)Array
但是,如果換成generator,就可以一次返回一個(gè)數(shù),
不斷返回多次。用generator改寫如下:

function* fib(max) {
    var
        t,
        a = 0,
        b = 1,
        n = 1;
    while (n < max) {
        yield a;
        t = a + b;
        a = b;
        b = t;
        n ++;
    }
    return a;
}

直接調(diào)用試試:

fib(5); // fib {[[GeneratorStatus]]: "suspended", [[GeneratorReceiver]]: Window}

直接調(diào)用一個(gè)generator和調(diào)用函數(shù)不一樣,
fib(5)僅僅是創(chuàng)建了一個(gè)generator對(duì)象,還沒有去執(zhí)行它。

調(diào)用generator對(duì)象有兩個(gè)方法,一是不斷地調(diào)用generator對(duì)象的next()方法:

var f = fib(5);
f.next(); // {value: 0, done: false}
f.next(); // {value: 1, done: false}
f.next(); // {value: 1, done: false}
f.next(); // {value: 2, done: false}
f.next(); // {value: 3, done: true}

next()方法會(huì)執(zhí)行generator的代碼,
然后,每次遇到yield x;就返回一個(gè)對(duì)象{value: x, done: true/false},然后“暫停”。
返回的value就是yield的返回值,done表示這個(gè)generator是否已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束了。
如果donetrue,則value就是return的返回值。

當(dāng)執(zhí)行到donetrue時(shí),這個(gè)generator對(duì)象就已經(jīng)全部執(zhí)行完畢,
不要再繼續(xù)調(diào)用next()了。

第二個(gè)方法是直接用for ... of循環(huán)迭代generator對(duì)象,這種方式不需要我們自己判斷done

for (var x of fib(5)) {
    console.log(x); // 依次輸出0, 1, 1, 2, 3
}

generator和普通函數(shù)相比,有什么用?

因?yàn)?code>generator可以在執(zhí)行過程中多次返回,所以它看上去就像一個(gè)可以記住執(zhí)行狀態(tài)的函數(shù),
利用這一點(diǎn),寫一個(gè)generator就可以實(shí)現(xiàn)需要用面向?qū)ο蟛拍軐?shí)現(xiàn)的功能。
例如,用一個(gè)對(duì)象來保存狀態(tài),得這么寫:

var fib = {
    a: 0,
    b: 1,
    n: 0,
    max: 5,
    next: function () {
        var
            r = this.a,
            t = this.a + this.b;
        this.a = this.b;
        this.b = t;
        if (this.n < this.max) {
            this.n ++;
            return r;
        } else {
            return undefined;
        }
    }
};

用對(duì)象的屬性來保存狀態(tài),相當(dāng)繁瑣。

generator還有另一個(gè)巨大的好處,就是把異步回調(diào)代碼變成“同步”代碼。
這個(gè)好處要等到后面學(xué)了AJAX以后才能體會(huì)到。

沒有generator之前的黑暗時(shí)代,用AJAX時(shí)需要這么寫代碼:

ajax('http://url-1', data1, function (err, result) {
    if (err) {
        return handle(err);
    }
    ajax('http://url-2', data2, function (err, result) {
        if (err) {
            return handle(err);
        }
        ajax('http://url-3', data3, function (err, result) {
            if (err) {
                return handle(err);
            }
            return success(result);
        });
    });
});

回調(diào)越多,代碼越難看。

有了generator的美好時(shí)代,用AJAX時(shí)可以這么寫:

try {
    r1 = yield ajax('http://url-1', data1);
    r2 = yield ajax('http://url-2', data2);
    r3 = yield ajax('http://url-3', data3);
    success(r3);
}
catch (err) {
    handle(err);
}

看上去是同步的代碼,實(shí)際執(zhí)行是異步的。

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